人教版选修3-1第三章第四节 通电导线在磁场中受到的作用力.pptVIP

［问题1］电流表中磁场分布有何特点呢？ 电流表中磁铁与铁芯之间是均匀辐向分布的. 所谓均匀辐向分布，就是说所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度. * 3.4 通电导线在磁场中受到的作用力 演示：按照右图所示进行实验。 1、改变导线中电流的方向，观察受力方向是否改变。 通电导线在磁场中受到的力称为安培力 一、安培力的方向 I B F 2、上下交换磁极的位置以改变磁场的方向，观察受力方向是否变化 F I B F I B I B F F、B、I方向关系 B I F 示意图 安培力方向既与电流方向垂直又与磁场方向垂直，即垂直于电流和磁场所在的平面 左手定则：伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感应线从掌心进入,并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向 遵循左手定则 B I F 示意图 F I B F I B α α B B I F α B I 判定以下通电导线所受安培力的方向 30° F F I I I B B B 问题：如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用 请用学过的知识加以解释 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 现象: F F F 同向电流 F 反向电流 例.如图所示，向一根松弛的导体线圈中通以电流,线圈将会( ) A.纵向收缩,径向膨胀 B.纵向伸长,径向膨胀 C.纵向伸长,径向收缩 D.纵向收缩,径向收缩 纵向 A 同向电流相互吸引。 反向电流相互排斥。 （1） 在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线的长度L三者的乘积。 问题:如果既不平行也不垂直呢？ 二、安培力的大小 即： F=ILB （2）平行时：F＝0 B θ I N S I I B 把磁感应强度B分解为两个分量： 一个分量与导线垂直 B1=Bsinθ 另一分量与导线平行 B2=Bcosθ 平行于导线的分量B2不对通电导线产生作用力，通电导线所受作用力仅由B1决定 即F=ILB1 F=ILBsinθ θ B2 B1 将B1=Bsinθ代入得 通电直导线与磁场方向不垂直的情况 二、安培力的大小 公式： F=ILBsinθ θ表示磁场方向与电流方向间的夹角 在中学阶段，此公式仅适用于匀强磁场 二、安培力的大小 L是有效长度,不一定是导线的总长度 【例】如果与磁感线垂直的平面内的通电导线为一等边直角三角形的两条直角边，此时电流受到的安培力怎样求？大小多少？方向怎样？两力的合力大小方向怎样？如果电流沿ab边从a到b，ab边受安培力多大？ ILB 0 如果是一闭合回路 受力又是多少? 【例】说说下面各图的有效长度 N S F （1）绳子拉力_______ (变大,变小,不变) （2）桌面对磁铁的支持力_______ （3）桌面对磁铁的摩擦力________(有,无). 变大 变小 无 N S F 桌面对磁铁的摩擦力 _______(有,无) 方向_______. 有 水平向右 课堂训练 F B 1.如图所示，蹄形磁体用悬线悬于O点，在磁铁的正下方有一水平放置的长直导线，当导线中通以由左向右的电流时，蹄形磁铁的运动情况将是( ) A．静止不动 B．向纸外平动 C．N极向纸外，S极向纸内转动 D．N极向纸内，S极向纸外转动 C 2.两条导线互相垂直，但相隔一小段距离，其中ab固定，cd可以自由活动，当通以如图所示电流后，cd导线将（　） A.顺时针方向转动，同时靠近ab B.逆时针方向转动，同时离开ab C.顺时针方向转动，同时离开ab D.逆时针方向转动，同时靠近ab D a b c d I I 两通电导线有达到电流方向相同，并靠近的趋势 0 0.02N 水平向右 0.02N 垂直导线 斜向左上方 3.将长度为20cm、通有0.1A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1T。试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向 I B I B 30° I B F 4.在图中，匀强磁场磁感应强度为B，有一段长L，通有电流为I的直导线ab，电流方向从a到b，则导线所受磁场力大小和方向如何？并将立体图改画为平面图 α α B 竖直 α b a z x y B O B a b α F B α α B F α B x y a b 四、磁电式电流表 1、磁电式电流表的构造：刻度盘、指针、蹄形磁铁、极靴（软铁制成） 、螺旋弹簧、线圈、圆柱形铁芯（软铁制成）。 铁芯、线圈和指针是一个整体可以转动。 . 在以铁芯为中心的圆圈上， 各点的磁感应强度B的大小是相等的. 该磁场并非匀强磁场 ［问题2］该磁场是否匀